脉冲激光沉积制备的HfO2薄膜的结构与电学性能

摘要

采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)基底上制备了有效氧化层厚度为8.6nm,介电常数为29.3的HfO2薄膜。借助X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电镜(HRTEM)分析了样品的微观结构,对电容的C-V与I-V电学特性进行了测试。实验结果表明,该方法制得的HfO2薄膜表面光滑,N2500℃下退火30min后样品表面粗糙度由0.203nm变为0.498nm,薄膜由非晶转变为简单正交结构,界面层得到有效控制,该栅介质电容具有良好的C-V特性,较低的漏电流密度(4.3×10-7A/cm2,@-1V),是SiO2栅介质的理想替代物。